[目的]挖掘与梅花重要芳香成分跨膜运输相关的基因,进一步完善梅花芳香成分转运机制.[方法]以梅花'彩枝舞粉'为试材,在分析梅花不同开花时期苯甲醇的挥发量与内源含量基础上,通过加权基因共表达网络(WGCNA)、系统进化树、表达量分析,筛选与苯甲醇跨膜运输相关的ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter).利用亚细胞定位、转基因技术和底物孵育试验,验证PmABCG9参与转运苯甲醇的功能.[结果]将梅花品种'彩枝舞粉'的开花进程分为7个时期,苯甲醛、苯甲醇和乙酸苯甲酯在各个时期的挥发物中都能检测到,进入初花期后,这3种成分的总相对含量超过80％,是'彩枝舞粉'的主要芳香成分.定量分析各主要芳香成分的挥发量和内源含量,苯甲醛内源含量最高,但挥发量最高仅有13.17 ng·g-1·h-1,苯甲醇内源含量和挥发量最高时期为末花期,挥发量达到82.28 ng·g-1·h-1,乙酸苯甲酯挥发量最高时期为盛花期,挥发量为280.21 ng·g-1·h-1.利用WGCNA方法联合分析不同开花时期花朵转录组与芳香成分挥发量数据,获得与苯甲醇挥发量相关性高的turquoise模块,在该模块中鉴定到11个ABCG亚家族基因.通过不同部位、不同时期的表达模式分析,推测PmABCG9与梅花中苯甲醇跨膜转运相关.克隆PmABCG9,分析结果表明该基因具有典型的NBD-TMD结构域,亚细胞定位结果证实其能在细胞膜上表达.构建PmABCG9过表达载体并转化本氏烟草,利用苯甲醇溶液孵育转基因及野生型烟草叶片,顶空分析各株系苯甲醇挥发量,发现转基因烟草挥发量显著高于野生型,证明PmABCG9具有转运苯甲醇的功能.[结论]苯甲醛、苯甲醇、乙酸苯甲酯是梅花'彩枝舞粉'花期主要的芳香成分.梅花PmABCG9属于ABCG亚家族的半分子转运蛋白类型,PmABCG9的表达与苯甲醇挥发量相关,其能有效地将苯甲醇通过细胞膜转运到空气中.
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